專利名稱：電爐冶煉方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋼鐵冶金技術(shù)領(lǐng)域，更具體地講，本發(fā)明涉及一種通過(guò)控制供氧工藝和噴吹炭粉工藝來(lái)改善電爐冶煉的方法。
背景技術(shù)：
隨著國(guó)內(nèi)外冶金行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，提高電爐短流程工藝的競(jìng)爭(zhēng)力成為日益緊迫的問(wèn)題，最為關(guān)鍵的就是采用電爐高效強(qiáng)化冶煉技術(shù)，進(jìn)一步縮短電爐的冶煉時(shí)間，降低消耗，從而降低成本。實(shí)現(xiàn)超高功率電弧爐的高效強(qiáng)化冶煉在很大程度上依賴于高效地使用氧氣。集束氧槍可將氧氣高效地輸入到爐內(nèi)的冷點(diǎn)區(qū)域，以加速能量的轉(zhuǎn)換和冶金反應(yīng)。然而，超高功率電弧爐采用集束氧槍供氧后，供氧強(qiáng)度過(guò)大，熱負(fù)荷高，氧氣射流碰撞固體金屬爐料形成的反彈射流對(duì)氧槍的安全運(yùn)行構(gòu)成極大的威脅。反彈射流使氧槍受損，燒壞漏水，氧槍壽命低，且易造成重大的安全事故。此外，電爐采用爐內(nèi)噴吹炭粉技術(shù)，有利于維持泡沫渣的穩(wěn)定，活躍爐內(nèi)反應(yīng)氣氛，加速能量的轉(zhuǎn)換，特別是超高功率電弧爐采用長(zhǎng)弧操作，尤其要求泡沫渣埋弧操作。噴吹炭粉也有利于還原渣中的氧化鐵，提高金屬的收得率。然而噴吹炭粉工藝不當(dāng)時(shí)，易造成泡沫渣不穩(wěn)定，維持時(shí)間短，電弧爐的電效率低，冶煉周期長(zhǎng)，炭粉消耗過(guò)大。目前，為了提高產(chǎn)品的質(zhì)量，超高功率電弧爐的生產(chǎn)原料中采用一部分鐵水或生鐵代替廢鋼進(jìn)行熔煉，而生鐵、鐵水中磷含量較高，這樣導(dǎo)致電弧爐脫磷的負(fù)擔(dān)加重，常規(guī)煉鋼工藝難以實(shí)現(xiàn)快速脫磷的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服超高功率電爐煉鋼過(guò)程中由于集束氧槍常規(guī)的吹氧方法導(dǎo)致的氧槍壽命低、熱停工時(shí)間長(zhǎng)、噴吹炭粉造泡沫渣穩(wěn)定性差、脫磷效率低的缺點(diǎn)，提供一種電爐集束氧槍的供氧工藝、噴吹炭粉造泡沫渣、高效地脫磷工藝的冶煉方法，從而達(dá)到提高氧槍的使用壽命、高效地使用氧氣、長(zhǎng)時(shí)間維持泡沫渣、經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)低磷鋼水、大幅度降低消耗的目的。本發(fā)明提供了一種電爐冶煉方法，所述電爐冶煉方法包括以下步驟向電爐內(nèi)加入第一批廢鋼鐵料，并且按加入的廢鋼鐵料的總重量計(jì)，每噸廢鋼鐵料加入石灰40 45kg ；采用燃燒嘴提供氧氣和天然氣燃燒助熔；當(dāng)氧槍附近的廢鋼鐵料熔化或者與熔化的廢鋼鐵料鄰近的廢鋼鐵料被加熱到紅熱狀態(tài)時(shí)，氧槍開(kāi)始吹氧，并且燃燒嘴繼續(xù)提供氧氣和天然氣燃燒以形成保護(hù)氣流；當(dāng)供電能量達(dá)到140 160kWh/tffl時(shí)，開(kāi)始噴吹炭粉；當(dāng)供電能量達(dá)到185 2151^1!八《時(shí)，停止吹氧，停止噴吹炭粉，向電爐內(nèi)加入第二批廢鋼鐵料， 采用燃燒嘴提供氧氣和天然氣燃燒助熔；當(dāng)氧槍附近的廢鋼鐵料熔化或者與熔化的廢鋼鐵料鄰近的廢鋼鐵料被加熱到紅熱狀態(tài)時(shí)，氧槍開(kāi)始吹氧，并且燃燒嘴繼續(xù)提供氧氣和天然氣燃燒以形成保護(hù)氣流；當(dāng)供電能量達(dá)到165 185kWh/tffl時(shí)，開(kāi)始噴吹炭粉；當(dāng)所有爐料熔化后，氧槍繼續(xù)供氧，并且使用燃燒嘴繼續(xù)提供氧氣和天然氣燃燒以形成保護(hù)氣流，并且噴吹炭粉；當(dāng)熔池溫度達(dá)1565°C以上時(shí)，氧槍的供氧量保持在1. 0 1. ImVmin · tffl，噴碳槍噴吹炭粉0. 47 0. 58Kg/分鐘造泡沫渣，并執(zhí)行流渣操作；當(dāng)鋼水溫度達(dá)到1620 1660°C時(shí)，結(jié)束供氧和噴吹炭粉，從而得到冶煉后的低磷鋼水。優(yōu)選地，在加入第一批廢鋼鐵料之后采用燃燒嘴提供氧氣和天然氣的過(guò)程中，每支燃燒嘴天然氣的用量為150 300m3/h的范圍內(nèi)逐漸增加，當(dāng)供電能量每增加25kWh/t鋼時(shí)，天然氣用量增加50m3/h，直至達(dá)到300m3/h，燃燒嘴氧氣的用量與天然氣用量的流量之比為1. 9 2. 1。優(yōu)選地，在加入第一批廢鋼鐵料之后，當(dāng)氧槍附近的廢鋼熔化或者與熔化的廢鋼鄰近的廢鋼被加熱到紅熱狀態(tài)時(shí)，氧槍開(kāi)始吹氧，氧槍的供氧量為0. 9 1. OmVrnin · ，氧槍的供氧壓力為1. 2 1. 4Mpa，并且每支燃燒嘴的天然氣用量為100 150m3/h，燃燒嘴的氧氣的用量與天然氣用量的流量之比為1 1. 5。優(yōu)選地，在加入第一批廢鋼鐵料之后當(dāng)供電能量達(dá)到140 160kWh/tffl時(shí)，噴碳槍開(kāi)始噴吹炭粉0. 35 0. 47Kg/分鐘· t鋼。優(yōu)選地，在加入第二批廢鋼鐵料之后采用燃燒嘴提供氧氣和天然氣的過(guò)程中，每支燃燒嘴天然氣的用量為150 300m3/h的范圍內(nèi)逐漸增加，當(dāng)供電能量每增加25kWh/t鋼時(shí)，天然氣用量增加50m3/h，直至達(dá)到300m3/h，燃燒嘴氧氣的用量與天然氣用量的流量之比為1. 9 2. 1。優(yōu)選地，在加入第二批廢鋼鐵料之后，當(dāng)氧槍附近的廢鋼熔化或者與熔化的廢鋼鄰近的廢鋼被加熱到紅熱狀態(tài)時(shí)，氧槍開(kāi)始吹氧，氧槍的供氧量為0. 9 1. OmVrnin · ，氧槍的供氧壓力為1. 2 1. 4Mpa，并且每支燃燒嘴的天然氣用量為100 150m3/h，燃燒嘴氧氣的用量與天然氣用量的流量之比為1 1. 5。優(yōu)選地，在加入第二批廢鋼鐵料之后當(dāng)供電能量達(dá)到165 185kWh/t·時(shí)，噴碳槍開(kāi)始噴吹炭粉0. 35 0. 47Kg/分鐘· t鋼。優(yōu)選地，在所有爐料熔化后，氧槍的供氧量為1. 0 1. ImVmin · ，氧槍的供氧壓力為1. 3 1. 5Mpa，每支燃燒嘴的天然氣用量為100 150m3/h，燃燒嘴氧氣的用量與天然氣用量的流量之比為1。優(yōu)選地，氧槍附近的廢鋼熔化或者與熔化的廢鋼鄰近的廢鋼被加熱到紅熱狀態(tài)是指爐料溫度達(dá)600°C 800°C。每座電爐可以采用多支燃燒嘴來(lái)提高化學(xué)能的輸入量，強(qiáng)化冶煉，縮短電爐的冶煉時(shí)間。
具體實(shí)施例方式以下，將詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的電爐冶煉方法。根據(jù)本發(fā)明的電爐冶煉方法，一方面，根據(jù)每爐的原料情況，利用能量平衡來(lái)確定合理的供氧量，結(jié)合電爐冶煉的各個(gè)階段來(lái)調(diào)整不同的供氧量。當(dāng)每批爐料加入后，大量廢鋼或其它鋼鐵料堆積在氧槍附近，此時(shí)如果大量使用氧氣，則由于爐料溫度低，氧氣切割廢鋼的作用小，大部分氧氣將會(huì)浪費(fèi)掉。同時(shí)，爐料靠近氧槍，氧氣流碰撞廢鋼形成反彈射流， 易燒壞氧槍。因此，應(yīng)根據(jù)能量供應(yīng)狀況確定用氧量。
另一方面，當(dāng)電能供應(yīng)達(dá)到一定值后，爐料熔化形成一部分熔池，電弧暴露，熱效率低，需噴吹炭粉造泡沫渣。因?yàn)殡姞t通過(guò)氧槍向爐內(nèi)噴入的氧氣與鋼液中的碳反應(yīng)生成 CO氣泡，從而使?fàn)t渣泡沫化，然而這種泡沫渣因FeO含量高而流動(dòng)性好，很容易流渣，因而它的高度不足以覆蓋整個(gè)電弧。此時(shí)需要及時(shí)向爐內(nèi)噴入炭粉，與渣中的FeO反應(yīng)，提高金屬的收得率。還原反應(yīng)產(chǎn)生CO氣體，從而爐渣得以持續(xù)泡沫化，使渣線的耐火材料得到了良好的保護(hù)。為了獲得良好的泡沫渣，噴吹的炭粉量應(yīng)隨著鋼液中碳含量的降低而逐漸增加，使?fàn)t內(nèi)不斷地產(chǎn)生CO氣體，因而能使?fàn)t渣長(zhǎng)時(shí)間地維持泡沫化。與此同時(shí)，電爐冶煉時(shí)，爐料中配加了部分生鐵或鐵水，以此來(lái)增加熔池的碳含量，但電爐的脫磷負(fù)擔(dān)將加重。目前，超高功率電弧爐脫磷的方法就是采用在熔化后期利用熔池溫度低的特點(diǎn)，快速地除去大部分爐渣或多次換渣操作，另加石灰造渣。這些方法的缺點(diǎn)是熔池溫度低，爐渣的流動(dòng)性差，沒(méi)有充分發(fā)揮爐渣的脫磷作用就將爐渣除去了，并且需要另加石灰造新渣，這將增加電能和石灰的消耗。因此，要充分發(fā)揮爐渣的脫磷作用，應(yīng)在熔池溫度相對(duì)較高(例如，1565°C以上)的情況下，此時(shí)爐渣的流動(dòng)性良好、堿度較高，待爐渣充分脫磷后流渣，從而能確保脫磷的效果?；谝陨戏治?，本發(fā)明的電爐冶煉方法包括以下步驟(1)電爐出鋼后，將第一批廢鋼鐵料加入爐內(nèi)。除了向電爐中加入金屬爐料之外， 按加入的廢鋼鐵料的總重量計(jì)，每噸廢鋼鐵料另外加入石灰40 45kg。(2)采用燃燒嘴提供氧氣和天然氣來(lái)燃燒助熔，其中，每支燃燒嘴天然氣的用量在150 300m3/h范圍內(nèi)逐漸增加，具體地，能量供應(yīng)每增加25kWh/t鋼，天然氣用量增加 50m3/h，直至達(dá)到300m3/h，燃燒嘴氧氣的用量與天然氣用量的流量之比為1. 9 2. 1。(3)當(dāng)氧槍附近的廢鋼熔化或者與熔化的廢鋼鄰近的廢鋼被加熱到紅熱狀態(tài) (即，爐料溫度達(dá)600°C 800°C )時(shí)，氧槍開(kāi)始吹氧，氧槍的供氧量為0. 9 1. OmVmin · t ，氧槍的供氧壓力為1. 2 1. 4Mpa，每支燃燒嘴天然氣的用量在100 150m3/h，燃燒嘴氧氣的用量與天然氣用量的流量之比為1 1.5，燃燒嘴提供的氧氣與天然氣燃燒以形成保護(hù)氣流；當(dāng)供電能量達(dá)到140 160kWh/t鋼時(shí)，噴碳槍開(kāi)始噴吹炭粉0. 35 0. 47Kg/分鐘· t鋼。(4)當(dāng)供電能量達(dá)到185 215kWh/t·時(shí)，停止吹氧，停止噴吹炭粉，將第二批廢鋼鐵料加入爐內(nèi)，采用燃燒嘴提供氧氣和天然氣，其中，每支燃燒嘴天然氣的用量在150 300m3/h范圍內(nèi)逐漸增加，具體地，當(dāng)供電能量每增加25kWh/tffl時(shí)，天然氣用量增加50m3/ h，直至達(dá)到300m3/h，燃燒嘴氧氣的用量與天然氣用量的流量之比為1. 9 2. 1。當(dāng)氧槍附近的廢鋼熔化或者與熔化的廢鋼鄰近的廢鋼被加熱到紅熱狀態(tài)(即爐料溫度達(dá)600°C 800oC )時(shí)，氧槍開(kāi)始吹氧，氧槍的供氧量為0. 9 1. OmVmin · ，氧槍的供氧壓力為1. 2 1. 4Mpa，每支燃燒嘴天然氣的用量在100 150m3/h，燃燒嘴氧氣的用量與天然氣用量的流量比為1 1. 5，燃燒嘴提供的氧氣和天然氣燃燒以形成保護(hù)氣流。當(dāng)供電能量達(dá)到165 185kWh/t鋼時(shí)，噴碳槍開(kāi)始噴吹炭粉0. 35 0. 47Kg/分鐘· t鋼。(5)當(dāng)所有爐料熔化完畢后，氧槍強(qiáng)化供氧脫碳，此時(shí)，氧槍的供氧量為1.0 1. ImVmin 鋼，氧槍的供氧壓力為1. 3 1. 5Mpa,每支燃燒嘴天然氣的用量在100 150m3/ h，燃燒嘴的氧氣的用量與天然氣用量的流量之比為1，燃燒嘴提供的氧氣和天然氣燃燒以形成保護(hù)氣流。另外，噴碳槍噴吹炭粉0.47 0.58Kg/分鐘根據(jù)爐內(nèi)泡沫渣的狀況，間斷噴吹炭粉。當(dāng)熔池溫度達(dá)1565°C以上時(shí)，氧槍的供氧量保持在1. 0 1. ImVmin-t 噴碳槍噴吹炭粉0. 47 0. 58Kg/分鐘· 造泡沫渣，并執(zhí)行流渣操作。(6)當(dāng)鋼水溫度達(dá)到1620 1660°C時(shí)，結(jié)束供氧和噴吹炭粉，并進(jìn)行出鋼操作，可得到[P]彡0.004%的鋼水。每座電爐可以采用多支燃燒嘴來(lái)提高化學(xué)能的輸入量，強(qiáng)化冶煉，縮短電爐的冶煉時(shí)間。如果采用的燃燒嘴的數(shù)量少，則需要的冶煉時(shí)間較長(zhǎng)，如果采用多個(gè)燃燒嘴，則可以縮短冶煉時(shí)間。下面結(jié)合具體的實(shí)施例來(lái)描述本發(fā)明的電爐冶煉方法。實(shí)施例中所用的噴吹炭粉的性質(zhì)如下固定C 3 85^^(0.3%;揮發(fā)份彡0.5%; 水份彡0. 5% ；粒度，0. 5 1. Omm的比例應(yīng)在10%以下，1 3_的比例應(yīng)在90%以上。實(shí)施例170噸高阻抗超高功率電弧爐采用本發(fā)明的電爐冶煉方法進(jìn)行生產(chǎn)，其工藝步驟包括(1)電爐出鋼后，將第一批廢鋼鐵料加入爐內(nèi)。除了向電爐中加入金屬爐料之外， 按加入的廢鋼鐵料的總重量計(jì)，每噸廢鋼鐵料另外加入石灰40kg。(2)采用燃燒嘴提供氧氣和天然氣，其中，每支燃燒嘴天然氣的用量在150 300m3/h的范圍內(nèi)逐漸增加，具體地，當(dāng)供電能量每增加25kWh/tffl，天然氣用量增加50m3/h， 直至達(dá)到300m3/h，燃燒嘴的氧氣的用量與天然氣用量的流量之比為2. 1。(3)當(dāng)氧槍附近的廢鋼熔化或者與熔化的廢鋼鄰近的廢鋼被加熱到紅熱狀態(tài) (即，爐料溫度達(dá)600°C 800°C范圍內(nèi))時(shí)，氧槍開(kāi)始吹氧，氧槍的供氧量為0. 95m3/min-t Η，氧槍的供氧壓力為1. 2Mpa，每支燃燒嘴的天然氣用量為100m3/h，燃燒嘴氧氣的用量與天然氣用量的流量之比為1. 5 ；當(dāng)供電能量達(dá)到145kWh/tffl時(shí)，噴碳槍開(kāi)始噴吹炭粉0. 38Kg/ 分鐘· t鋼。(4)當(dāng)供電能量達(dá)到185kWh/t·時(shí)，停止吹氧、停止噴吹炭粉，將第二批廢鋼鐵料加入爐內(nèi)，采用燃燒嘴提供氧氣和天然氣燃燒助熔，其中，每支燃燒嘴天然氣用量在150 300m3/h的范圍內(nèi)逐漸增加，具體地，當(dāng)供電能量每增加25kWh/tffl時(shí)，天然氣用量增加50m3/ h，直至達(dá)到300m3/h，燃燒嘴氧氣的用量與天然氣用量的流量之比為2. 1。當(dāng)氧槍附近的廢鋼熔化或者與熔化的廢鋼鄰近的廢鋼被加熱到紅熱狀態(tài)(即爐料溫度達(dá)600°C 800°C范圍內(nèi))時(shí)，氧槍開(kāi)始吹氧，氧槍的供氧量為0.9m7min*tffl，氧槍的供氧壓力為1.3Mpa，每支燃燒嘴的天然氣用量為120m3/h，燃燒嘴氧氣的用量與天然氣用量的流量比為1.2。當(dāng)供電能量達(dá)到165kWh/t時(shí)，噴碳槍開(kāi)始噴吹炭粉0. 36Kg/分鐘· t·(5)當(dāng)所有爐料熔化完畢后，氧槍強(qiáng)化供氧脫碳，此時(shí)，氧槍的供氧量為1.09m3/ min · tffl，氧槍的供氧壓力為1. 35Mpa，每支燃燒嘴的天然氣用量為120m3/h，燃燒嘴氧氣的用量與天然氣用量的流量之比為1。另外，噴碳槍開(kāi)始噴吹炭粉0.48Kg/分鐘根據(jù)爐內(nèi)泡沫渣的狀況，間斷噴吹炭粉。當(dāng)熔池溫度達(dá)1571°C時(shí)，氧槍的供氧量保持在1. 06m3/ min · tiH,噴碳槍噴吹炭粉0. 56Kg/分鐘· 造泡沫渣，并執(zhí)行流渣操作。(6)當(dāng)鋼水溫度達(dá)到1640°C時(shí)，結(jié)束供氧和噴吹炭粉，并進(jìn)行出鋼操作，可得到 [P] = 0. 003% 的鋼水。實(shí)施例2
70噸高阻抗超高功率電弧爐采用本發(fā)明的電爐冶煉方法進(jìn)行生產(chǎn)，其工藝步驟包括(1)電爐出鋼后，將第一批廢鋼鐵料加入爐內(nèi)。除了向電爐中加入金屬爐料之外， 按加入的廢鋼鐵料的總重量計(jì)，每噸廢鋼鐵料另外加入石灰43kg。(2)采用燃燒嘴提供氧氣和天然氣，其中，每支燃燒嘴天然氣的用量在150 300m3/h的范圍內(nèi)逐漸增加，具體地，當(dāng)供電能量每增加25kWh/tffl時(shí)，天然氣用量增加50m3/ h，直至達(dá)到300m3/h，燃燒嘴的氧氣的用量與天然氣用量的流量之比為2。(3)當(dāng)氧槍附近的廢鋼熔化或者與熔化的廢鋼鄰近的廢鋼被加熱到紅熱狀態(tài) (即，爐料溫度達(dá)600°C 800°C范圍內(nèi))時(shí)，氧槍開(kāi)始吹氧，氧槍的供氧量為0. 9ImVmin-t ，氧槍的供氧壓力為U9Mpa，每支燃燒嘴的天然氣用量為130m3/h，燃燒嘴氧氣的用量與天然氣用量的流量之比為1. 1 ；當(dāng)供電能量達(dá)到150kWh/tffl時(shí)，噴碳槍開(kāi)始噴吹炭粉 0. 46Kg/分鐘· t鋼。(4)當(dāng)供電能量達(dá)到198kWh/t·時(shí)，停止吹氧，停止噴吹炭粉，將第二批廢鋼鐵料加入爐內(nèi)，采用燃燒嘴提供氧氣和天然氣，其中，每支燃燒嘴天然氣用量在150 300m3/h 的范圍內(nèi)逐漸增加，具體地，當(dāng)供電能量每增加25kWh/tffl時(shí)，天然氣用量增加50m3/h，直至達(dá)到300m3/h，燃燒嘴氧氣的用量與天然氣用量的流量之比為1.9。當(dāng)氧槍附近的廢鋼熔化或者與熔化的廢鋼鄰近的廢鋼被加熱到紅熱狀態(tài)(即爐料溫度達(dá)600°C 800°C范圍內(nèi)) 時(shí)，氧槍開(kāi)始吹氧，氧槍的供氧量為0. 94m3/min · ，氧槍的供氧壓力為1. 22Mpa，每支燃燒嘴的天然氣用量為120m3/h，燃燒嘴氧氣的用量與天然氣用量的流量比為1.4。當(dāng)供電能量達(dá)到171kWh/t時(shí)，噴碳槍開(kāi)始噴吹炭粉0. 41Kg/分鐘· tffl。(5)當(dāng)所有爐料熔化完畢后，氧槍強(qiáng)化供氧脫碳，此時(shí)，氧槍的供氧量為1.00m3/ min · ，氧槍的供氧壓力為1.49Mpa，每支燃燒嘴的天然氣用量為140m3/h，燃燒嘴的氧氣的用量與天然氣用量的流量之比為1。另外，噴碳槍開(kāi)始噴吹炭粉0.52Kg/分鐘根據(jù)爐內(nèi)泡沫渣的狀況，間斷噴吹炭粉。當(dāng)熔池溫度達(dá)1567°C時(shí)，氧槍的供氧量保持在1. OOm3/ min · tiH,噴碳槍噴吹炭粉0. 49Kg/分鐘· 造泡沫渣，并執(zhí)行流渣操作。(6)當(dāng)鋼水溫度達(dá)到16^TC時(shí)，結(jié)束供氧和噴吹炭粉，并進(jìn)行出鋼操作，可得到 [P] = 0. 002% 的鋼水。實(shí)施例370噸高阻抗超高功率電弧爐采用本發(fā)明的電爐冶煉方法進(jìn)行生產(chǎn)，其工藝步驟包括(1)電爐出鋼后，將第一批廢鋼鐵料加入爐內(nèi)。除了向電爐中加入金屬爐料之外， 按加入的廢鋼鐵料的總重量計(jì)，每噸廢鋼鐵料另外加入石灰45kg。(2)采用燃燒嘴提供氧氣和天然氣，其中，每支燃燒嘴天然氣的用量在150 300m3/h的范圍內(nèi)逐漸增加，具體地，當(dāng)供電能量每增加25kWh/tffl時(shí)，天然氣用量增加50m3/ h，直至達(dá)到300m3/h，燃燒嘴的氧氣的用量與天然氣用量的流量之比為1. 9。(3)當(dāng)氧槍附近的廢鋼熔化或者與熔化的廢鋼鄰近的廢鋼被加熱到紅熱狀態(tài) (即，爐料溫度達(dá)600°C 800°C范圍內(nèi))時(shí)，氧槍開(kāi)始吹氧，氧槍的供氧量為1. OOm3Aiin Η，氧槍的供氧壓力為1.39Mpa，每支燃燒嘴的天然氣用量為100m3/h，燃燒嘴氧氣的用量與天然氣用量的流量之比為1.3;當(dāng)供電能量達(dá)到158kWh/tffl時(shí)，噴碳槍開(kāi)始噴吹炭粉0.4IKg/分鐘· t鋼。(4)當(dāng)供電能量達(dá)到198kWh/t·時(shí)，停止吹氧，停止噴吹炭粉，將第二批廢鋼鐵料加入爐內(nèi)，采用燃燒嘴提供氧氣和天然氣，其中，每支燃燒嘴天然氣用量在150 300m3/h 的范圍內(nèi)逐漸增加，具體地，當(dāng)供電能量每增加25kWh/tffl時(shí)，天然氣用量增加50m3/h，直至達(dá)到300m3/h，燃燒嘴氧氣的用量與天然氣用量的流量之比為2。當(dāng)氧槍附近的廢鋼熔化或者與熔化的廢鋼鄰近的廢鋼被加熱到紅熱狀態(tài)(即爐料溫度達(dá)600°C 800°C范圍內(nèi))時(shí)， 氧槍開(kāi)始吹氧，氧槍的供氧量為1. OmVmin · ，氧槍的供氧壓力為1. 39Mpa，每支燃燒嘴的天然氣用量為145m3/h，燃燒嘴氧氣的用量與天然氣用量的流量之比為1。當(dāng)供電能量達(dá)到 182kffh/t時(shí)，噴碳槍開(kāi)始噴吹炭粉0. 47Kg/分鐘· tffl。(5)當(dāng)所有爐料熔化完畢后，氧槍強(qiáng)化供氧脫碳，此時(shí)，氧槍的供氧量為1.04m3/ min · tffl，氧槍的供氧壓力為1. 22Mpa，每支燃燒嘴的天然氣用量為135m3/h，燃燒嘴氧氣的用量與天然氣用量的流量之比為1。另外，噴碳槍開(kāi)始噴吹炭粉0.57Kg/分鐘根據(jù)爐內(nèi)泡沫渣的狀況，間斷噴吹炭粉。當(dāng)熔池溫度達(dá)1575°C時(shí)，氧槍的供氧量保持在1. Olm3/ min · tiH,噴碳槍噴吹炭粉0. 52Kg/分鐘· 造泡沫渣，并執(zhí)行流渣操作。(6)當(dāng)鋼水溫度達(dá)到1655°C時(shí)，結(jié)束供氧和噴吹炭粉，并進(jìn)行出鋼操作，可得到 [P] = 0. 003% 的鋼水。對(duì)比示例1入爐的鋼鐵料在溫度低于600°C時(shí)開(kāi)始吹氧，且吹氧強(qiáng)度達(dá)到1. OmVmin · t鋼以上；在電爐的熔煉期，吹氧強(qiáng)度達(dá)到1. Im3Aiin 以上。此時(shí)，爐內(nèi)的熱負(fù)荷高，氧氣反射流燒壞氧槍，氧槍壽命僅600爐，而氧氣的利用率比根據(jù)本發(fā)明方法的氧氣利用率低10% 以上。另外，同時(shí)如果噴吹炭粉時(shí)機(jī)延后，則在熔煉后期，噴吹炭粉0. 40Kg/分鐘· ，泡沫渣效果差，電弧暴露，對(duì)爐襯輻射加劇而損壞，爐襯壽命僅350爐，而且鋼液吸氣，出鋼鋼水中的[N]要比本發(fā)明的方法得到的鋼水中的[N]高IOX 10_6質(zhì)量分?jǐn)?shù)以上。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的方法具有以下有益效果1)采用本發(fā)明的煉鋼方法，電爐的熱停工時(shí)間減少，電爐的生產(chǎn)效率提高10%以上；2)采用本發(fā)明的煉鋼方法，可使泡沫渣維持時(shí)間長(zhǎng)，可有效地保護(hù)爐襯耐火材料， 爐襯壽命提高20%以上；3)采用本發(fā)明的煉鋼方法，提高金屬收得率1^-1.5%;4)采用本發(fā)明的煉鋼方法，可經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)低磷鋼水([P]≤0. 004% )。
權(quán)利要求
1.一種電爐冶煉方法，其特征在于所述電爐冶煉方法包括以下步驟向電爐內(nèi)加入第一批廢鋼鐵料，并且按加入的廢鋼鐵料的總重量計(jì)，每噸廢鋼鐵料加入石灰40 45kg ；采用燃燒嘴提供氧氣和天然氣燃燒助熔；當(dāng)氧槍附近的廢鋼鐵料熔化或者與熔化的廢鋼鐵料鄰近的廢鋼鐵料被加熱到紅熱狀態(tài)時(shí)，氧槍開(kāi)始吹氧，并且燃燒嘴繼續(xù)提供氧氣和天然氣燃燒以形成保護(hù)氣流；當(dāng)供電能量達(dá)到140 160kWh/tffl時(shí)，開(kāi)始噴吹炭粉；當(dāng)供電能量達(dá)到185 215kWh/tffl時(shí)，停止吹氧，停止噴吹炭粉，向電爐內(nèi)加入第二批廢鋼鐵料，采用燃燒嘴提供氧氣和天然氣燃燒助熔；當(dāng)氧槍附近的廢鋼鐵料熔化或者與熔化的廢鋼鐵料鄰近的廢鋼鐵料被加熱到紅熱狀態(tài)時(shí)，氧槍開(kāi)始吹氧，并且燃燒嘴繼續(xù)提供氧氣和天然氣燃燒以形成保護(hù)氣流；當(dāng)供電能量達(dá)到165 185kWh/tffl時(shí)，開(kāi)始噴吹炭粉；當(dāng)所有爐料熔化后，氧槍繼續(xù)供氧，并且使用燃燒嘴繼續(xù)提供氧氣和天然氣燃燒以形成保護(hù)氣流，并且噴吹炭粉；當(dāng)熔池溫度達(dá)1565°C以上時(shí)，氧槍的供氧量保持在1. 0 1. ImVmin · ，噴碳槍噴吹炭粉0. 47 0. 58Kg/分鐘· 造泡沫渣，并執(zhí)行流渣操作；當(dāng)鋼水溫度達(dá)到1620 1660°C時(shí)，結(jié)束供氧和噴吹炭粉，從而得到冶煉后的低磷鋼水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電爐冶煉方法，其特征在于在加入第一批廢鋼鐵料之后采用燃燒嘴提供氧氣和天然氣的過(guò)程中，每支燃燒嘴天然氣的用量在150 300m3/h的范圍內(nèi)逐漸增加，當(dāng)供電能量每增加25kWh/t·時(shí)，天然氣用量增加50m3/h，直至達(dá)到300m3/h，燃燒嘴氧氣的用量與天然氣用量的流量之比為1. 9 2. 1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電爐冶煉方法，其特征在于在加入第一批廢鋼鐵料之后，當(dāng)氧槍附近的廢鋼鐵料熔化或者與熔化的廢鋼鐵料鄰近的廢鋼鐵料被加熱到紅熱狀態(tài)時(shí)，氧槍開(kāi)始吹氧，氧槍的供氧量為0. 9 1. OmVmin · ，氧槍的供氧壓力為1. 2 1. 4Mpa，并且每支燃燒嘴的天然氣用量為100 150m3/h，燃燒嘴的氧氣的用量與天然氣用量的流量之比為1 1. 5。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電爐冶煉方法，其特征在于在加入第一批廢鋼鐵料之后當(dāng)供電能量達(dá)到140 160kWh/t鋼時(shí)，噴碳槍開(kāi)始噴吹炭粉0. 35 0. 47Kg/分鐘· t鋼。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電爐冶煉方法，其特征在于在加入第二批廢鋼鐵料之后采用燃燒嘴提供氧氣和天然氣的過(guò)程中，每支燃燒嘴天然氣的用量為150 300m3/h的范圍內(nèi)逐漸增加，當(dāng)供電能量每增加25kWh/t·時(shí)，天然氣用量增加50m3/h，直至達(dá)到300m3/h，燃燒嘴氧氣的用量與天然氣用量的流量之比為1. 9 2. 1。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電爐冶煉方法，其特征在于在加入第二批廢鋼鐵料之后，當(dāng)氧槍附近的廢鋼鐵料熔化或者與熔化的廢鋼鐵料鄰近的廢鋼鐵料被加熱到紅熱狀態(tài)時(shí)，氧槍開(kāi)始吹氧，氧槍的供氧量為0. 9 1. OmVmin · ，氧槍的供氧壓力為1. 2 1. 4Mpa，并且每支燃燒嘴的天然氣用量為100 150m3/h，燃燒嘴氧氣的用量與天然氣用量的流量之比為1 1. 5。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電爐冶煉方法，其特征在于在加入第二批廢鋼鐵料之后當(dāng)供電能量達(dá)到165 185kWh/t鋼時(shí)，噴碳槍開(kāi)始噴吹炭粉0. 35 0. 47Kg/分鐘· t鋼。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電爐冶煉方法，其特征在于在所有廢鋼鐵料熔化后，氧槍的供氧量為1. 0 1. ImVmin · ，氧槍的供氧壓力為1. 3 1. 5Mpa，每支燃燒嘴的天然氣用量為100 150m3/h，燃燒嘴氧氣的用量與天然氣用量的流量之比為1。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電爐冶煉方法，其特征在于氧槍附近的廢鋼鐵料熔化或者與熔化的廢鋼鐵料鄰近的廢鋼鐵料被加熱到紅熱狀態(tài)是指爐料溫度達(dá)600°C 800°C。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種電爐冶煉方法，該方法包括以下步驟向電爐內(nèi)加入第一批廢鋼鐵料，按加入的廢鋼鐵料的總重量計(jì)，每噸廢鋼鐵料加入石灰40～45kg；當(dāng)氧槍附近的廢鋼鐵料熔化或者與熔化的廢鋼鐵料鄰近的廢鋼鐵料加熱到紅熱狀態(tài)時(shí)，氧槍開(kāi)始吹氧；當(dāng)供電能量達(dá)到140～160kWh/t鋼時(shí)，開(kāi)始噴吹炭粉；當(dāng)供電能量達(dá)到185～215kWh/t鋼時(shí)，停止吹氧，停止噴吹炭粉，向電爐內(nèi)加入第二批廢鋼鐵料；當(dāng)氧槍附近的廢鋼鐵料熔化或者與熔化的廢鋼鐵料鄰近的廢鋼鐵料加熱到紅熱狀態(tài)時(shí)，氧槍開(kāi)始吹氧；當(dāng)供電能量達(dá)到165～185kWh/t鋼時(shí)，開(kāi)始噴吹炭粉；當(dāng)熔池溫度達(dá)1565℃以上時(shí)，氧槍的供氧量保持在1.0～1.1m3/min·t鋼，噴碳槍噴吹炭粉0.47～0.58Kg/分鐘·t鋼造泡沫渣；當(dāng)鋼水溫度達(dá)到1620～1660℃時(shí)，結(jié)束供氧和噴吹炭粉，從而得到低磷鋼水。
文檔編號(hào)C21C5/52GK102312044SQ20111024944
公開(kāi)日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2011年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月26日
發(fā)明者張珉, 李勇, 潘偉, 王海兵, 蘇雄杰, 黃國(guó)玖 申請(qǐng)人:攀鋼集團(tuán)成都鋼釩有限公司